JP6627497B2

JP6627497B2 - 変速機の潤滑構造

Info

Publication number: JP6627497B2
Application number: JP2015253956A
Authority: JP
Inventors: 浩平明石
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017116033A

Description

本発明は、変速機の潤滑構造に関し、特に、シンクロ機構の潤滑に関する。

一般的に、変速機においては、変速ギヤやベアリング、シンクロ機構等に発生する摩擦を低減するために、変速機ケース内の各変速要素や摺動要素に潤滑油を供給している。

この種の潤滑構造として、例えば、特許文献１には、メインシャフトの内部に、オイルキャッチャーを有する第１径方向油路と、ニードルベアリングに向かって延びる第２径方向油路と、これら第１及び第２径方向油路を連通させる軸方向油路とを形成し、オイルキャッチャーで捕集した潤滑油を第１径方向油路から軸方向油路、第２径方向油路を経由してニードルベアリング等の各部位に供給するようにした構造が開示されている。

特開２０００−１５４８６５号公報

ところで、上記従来構造においては、潤滑油はシンクロ機構に直接的に供給されることなく、メインシャフト内の各油路からニードルベアリングや変速ギヤ等を経由した後に間接的に供給されるようになっている。このため、シンクロ機構に十分な潤滑油を供給することができず、シンクロ機構の摩耗や耐久性の低下を招く可能性がある。

開示の技術は、シンクロ機構の潤滑油供給量を効果的に確保することを目的とする。

開示の技術は、第１シャフトと、前記第１シャフトと平行に配置された第２シャフトと、前記第１シャフトに回転自在に設けられた第１ギヤと、前記第２シャフトに設けられて前記第１ギヤと噛合する第２ギヤと、前記第１シャフトに前記第１ギヤから離間して設けられて前記第１ギヤを前記第１シャフトと選択的に結合させるシンクロ機構と、前記第２ギヤと前記シンクロ機構との間に位置する前記第２シャフトに設けられた第３ギヤと、を備える変速機の潤滑構造であって、前記第１ギヤの前記シンクロ機構に臨む側部から軸方向に突出すると共に、その外周面を前記第３ギヤのギヤ歯と隣接させた円筒状のフランジ部と、前記第３ギヤのギヤ歯の前記シンクロ機構側の端部と隣接する前記フランジ部の外周面に周方向に円環状に凸設された第１環状突起部と、を備えることを特徴とする。

前記第１環状突起部の前記シンクロ機構側の角部を斜めに切り欠いてもよい。

前記シンクロ機構が前記フランジ部の突出端に固定されるドグギヤを含むと共に、当該ドグギヤに軸方向に貫通する複数の貫通穴が設けられてもよい。

前記ギヤ歯の前記第２ギヤ側の端部と隣接する前記フランジ部の外周面に周方向に円環状に凸設された第２環状突起部をさらに備えてもよい。

前記第２環状突起部の前記第２ギヤ側の角部を斜めに切り欠いてもよい。

前記第３ギヤが外部に動力を取り出す動力取出しギヤと噛合するものでもよい。

開示の技術によれば、シンクロ機構の潤滑油供給量を効果的に確保することができる。

本発明の一実施形態に係る変速機の一部を示す模式的な断面図である。本発明の一実施形態に係る変速機の潤滑構造を示す模式的な断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る変速機の潤滑構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に示すように、変速機ケース２内には、図示しないベアリングを介して回転自在に軸支されたメインシャフト１０及び、カウンタシャフト５０が互いに平行に配置されている。

メインシャフト１０には、ニードルベアリング１１，１２を介して第１及び第２メインギヤ２０，３０が相対回転可能に軸支されている。また、メインシャフト１０の第１メインギヤ２０と第２メインギヤ３０との間には、これら第１及び第２メインギヤ２０，３０をメインシャフト１０と選択的に同期結合（ギヤイン）させるシンクロ機構４０が設けられている。

カウンタシャフト５０には、第１及び第２メインギヤ２０，３０と噛合する第１及び第２カウンタギヤ６０，６２が一体回転可能にスプライン結合されている。また、カウンタシャフト５０の第１カウンタギヤ６０と第２カウンタギヤ６２との間であって、シンクロ機構４０よりも第２カウンタギヤ６２側には、動力取出しギヤ（ＰＴＯギヤ）６７と噛合する第３カウンタギヤ６５が一体回転可能にスプライン結合されている。

第１メインギヤ２０は、その内周面をニードルベアリング１１に軸支された円環状の第１ハブ２１と、第１ハブ２１の外周に所定のピッチで形成された複数のギヤ歯２２とを備えている。第１ハブ２１は、その両側部に軸方向に所定の深さで窪む円環状の凹部２３，２４が設けられており、縦断面形状を略Ｈ字状に形成されている。第１メインギヤ２０のギヤ歯２２は、第１カウンタギヤ６０のギヤ歯６１と常時噛合する。第１メインギヤ２０の第１ハブ２１には、詳細を後述する潤滑構造Ａが設けられている。

第２メインギヤ３０は、その内周面をニードルベアリング１２に軸支された円環状の第２ハブ３１と、第２ハブ３１の外周に所定のピッチで形成された複数のギヤ歯３２とを備えている。第２ハブ３１のシンクロ機構４０に臨む一側部には、シンクロ機構４０に向かって突出すると共に、その外周面を第３カウンタギヤ６５のギヤ歯６６に隣接させた円筒状フランジ部３３が設けられている。第２メインギヤ３０のギヤ歯３２は、第２カウンタギヤ６２のギヤ歯６３と常時噛合する。第２メインギヤ３０の円筒状フランジ部３３には、詳細を後述する潤滑構造Ｂ，Ｃが設けられている。

図２に示すように、シンクロ機構４０は、メインシャフト１０にスプライン結合されたシンクロハブ４１と、シンクロハブ４１の外周歯と噛合する内周歯を有するシンクロスリーブ４２と、第１メインギヤ２０の第１ハブ２１にスプライン結合された第１ドグギヤ４３と、第２メインギヤ３０の円筒状フランジ部３３の突出端にスプライン結合された第２ドグギヤ４４と、シンクロハブ４１と第１ドグギヤ４３との間に配置された第１シンクロナイザリング４５と、シンクロハブ４１と第２ドグギヤ４４との間に配置された第２シンクロナイザリング４６とを備えている。

第１及び第２シンクロナイザリング４５，４６は、径方向外側に位置する外側リング４５Ａ，４６Ａと、径方向内側に位置する内側リング４５Ｂ，４６Ｂと、これら外側リング４５Ａ，４６Ａと内側リング４５Ｂ，４６Ｂとの間に挟持された中間リング４５Ｃ，４６Ｃとを備えている。第１及び第２ドグギヤ４３，４４には、中間リング４５Ｃ，４６Ｃの突出端を受容する複数（例えば、４個）の貫通穴４７Ａ，４７Ｂがそれぞれ設けられている。

シンクロ機構４０は、図示しないシフトフォークによってシンクロスリーブ４２がシフト移動されてシンクロナイザリング４５，４６を押圧すると同期荷重が生じ、シンクロスリーブ４２とドグギヤ４３，４４との回転数を同期させると、シンクロスリーブ４２がさらに移動してドグギヤ４３，４４と噛合することで、第１又は第２メインギヤ２０，３０をメインシャフト１０と選択的に同期結合（ギヤイン）させるようになっている。

次に、図２に基づいて、本実施形態に係る各潤滑構造Ａ〜Ｃの詳細について説明する。

第１潤滑構造Ａは、第１メインギヤ２０の第１ハブ２１に設けられて、第１メインギヤ２０のギヤ歯２２と第１カウンタギヤ６０のギヤ歯６１との間の潤滑油の噛合い流を主にシンクロ機構４０の第１シンクロナイザリング４５に供給する。

より詳しくは、第１潤滑構造Ａは、第１メインギヤ２０のギヤ歯２２間の歯底部に開口すると共に、第１ハブ２１内を径方向に延びる径方向油路２５と、第１ハブ２１内を径方向油路２５の端部から第１ドグギヤ４３側に向かって軸方向に延びると共に第１ドグギヤ４３の貫通穴４５Ｃに臨んで開口する軸方向油路２６とを備えて構成されている。本実施形態において、軸方向油路２６は、第１ハブ２１の側部に円環状に凹設された凹部２３として形成されている。

このように、第１メインギヤ２０の第１ハブ２１に、径方向油路２５及び軸方向油路２６（凹部２３）を設けたことで、各ギヤ歯２１，６１の噛合い流によって径方向油路２５内に導入された潤滑油が、軸方向油路２６から吐出され、第１ドグギヤ４３の貫通穴４７Ａを通過して第１シンクロナイザリング４５に効果的に供給されるようになっている。

第２潤滑構造Ｂは、第２メインギヤ３０の円筒状フランジ部３３に設けられて、第３カウンタギヤ６５の回転に伴いギヤ歯６６の第２ドグギヤ４４側の端部（以下、ドグギヤ側端部という）から飛散する潤滑油の飛沫を主にシンクロ機構４０の第２シンクロナイザリング４６に供給する。

より詳しくは、第２潤滑構造Ｂは、第２ハブ３１の側部から軸方向に突出すると共に、その外周面を第３カウンタギヤ６５のギヤ歯６６に隣接させた円筒状フランジ部３３と、円筒状フランジ部３３の外周面のうち、ギヤ歯６６のドグギヤ側端部が隣接する部分に周方向に円環状に凸設された第１環状突起部３５とを備えて構成されている。第１環状突起部３５には、その第２ドグギヤ４４側の角部を径方向内側に曲線状に窪むように斜めに切り欠いて形成した傾斜部３５Ａが設けられている。

このように、円筒状フランジ部３３の外周面のうち、ギヤ歯６６のドグギヤ側端部が隣接する部分に、傾斜部３５Ａを有する第１環状突起部３５を設けたことで、ギヤ歯６６のドグギヤ側端部から飛散する潤滑油の飛沫が第１環状突起部３５の曲線傾斜部３５Ａに沿って流されて、第２ドグギヤ４４の貫通穴４７Ｂを通過して第２シンクロナイザリング４６に効果的に供給されるようになっている。

第３潤滑構造Ｃは、第２メインギヤ３０の円筒状フランジ部３３に設けられて、第３カウンタギヤ６５の回転に伴いギヤ歯６６の第２メインギヤ３０側の端部（以下、メインギヤ側端部という）から飛散する潤滑油の飛沫を主に第２メインギヤ３０のギヤ歯３２と第２カウンタギヤ６２のギヤ歯６３と噛合部位に供給する。

より詳しくは、第３潤滑構造Ｃは、円筒状フランジ部３３と、円筒状フランジ部３３の外周面のうち、ギヤ歯６６のメインギヤ側端部が隣接する部分に周方向に円環状に凸設された第２環状突起部３６とを備えて構成されている。第２環状突起部３６には、その第２メインギヤ３０側の角部を径方向内側に曲線状に窪むように斜めに切り欠いて形成した傾斜部３６Ａが設けられている。

このように、円筒状フランジ部３３の外周面のうち、ギヤ歯６６のメインギヤ側端部が隣接する部分に、傾斜部３６Ａを有する第２環状突起部３６を設けたことで、ギヤ歯６６のメインギヤ側端部から飛散する潤滑油の飛沫が第２環状突起部３６の曲線傾斜部３６Ａに沿って流され、第２メインギヤ３０のギヤ歯３２と第２カウンタギヤ６２のギヤ歯６３と噛合部位に効果的に供給されるようになっている。

以上詳述したように、本実施形態の潤滑構造Ａによれば、第１メインギヤ２０の第１ハブ２１に、径方向油路２５及び軸方向油路２６（凹部２３）を設けたことで、各ギヤ歯２１，６１の噛合により径方向油路２５に導入された潤滑油が、軸方向油路２６から第１ドグギヤ４３に向かって吐出されると共に、第１ドグギヤ４３の貫通穴４７Ａを通過して第１シンクロナイザリング４５に導入されるようになる。これにより、第１シンクロナイザリング４５や第１ドグギヤ４３等のシンクロ機構４０の各摺動要素に潤滑油を効果的に供給することが可能になる。

また、径方向油路２５を第１メインギヤ２０のギヤ歯２１間の歯底部に開口させたことで、第１メインギヤ２０と第１カウンタギヤ６０との間の動力伝達効率に与える影響を効果的に防止することができる。

また、本実施形態の潤滑構造Ｂによれば、第３カウンタギヤ６５のギヤ歯６６と隣接する円筒状フランジ部３３の外周面のうち、ギヤ歯６６のドグギヤ側端部が隣接する部分に、傾斜部３５Ａを有する第１環状突起部３５を設けたことで、ギヤ歯６６のドグギヤ側端部から飛散する潤滑油の飛沫が第１環状突起部３５の曲線傾斜部３５Ａに沿って流されると共に、第２ドグギヤ４４の貫通穴４７Ｂを通過して第２シンクロナイザリング４６に導入されるようになる。これにより、第２シンクロナイザリング４６や第２ドグギヤ４４等のシンクロ機構４０の各摺動要素に潤滑油を効果的に供給することが可能になる。

また、本実施形態の潤滑構造Ｃによれば、円筒状フランジ部３３の外周面のうち、ギヤ歯６６のメインギヤ側端部が隣接する部分に、傾斜部３６Ａを有する第２環状突起部３６を設けたことで、ギヤ歯６６のメインギヤ側端部から飛散する潤滑油の飛沫が第２環状突起部３６の曲線傾斜部３６Ａに沿って流されて、第２メインギヤ３０のギヤ歯３２と第２カウンタギヤ６２のギヤ歯６３と噛合部位に導入されるようになる。これにより、第２メインギヤ３０のギヤ歯３２と第２カウンタギヤ６２のギヤ歯６３と噛合部位に潤滑油を効果的に供給することが可能になる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、潤滑構造Ａの軸方向油路２６は、第１ハブ２１が側部に凹部２３を有しないものであれば、径方向油路２５の端部から軸方向に延設されて第１ドグギヤ４３側に開口する細長の油路２６として構成してもよい。また、軸方向油路２５の開口部は、歯底部に限定されず、歯先部等の噛合い流が導入できる箇所であれば他の部位であってもよい。

また、潤滑構造Ｂ、Ｃを設ける部位は円筒状フランジ部３３に限定されず、ギヤ幅がカウンタギヤよりも幅狭に形成されたメインギヤのハブに設けてもよい。

また、ギヤ配列等は、図示例に限定されず、カウンタシャフト５０側にシンクロ機構４０が設けられる構造の変速機にも適用することが可能である。この場合は、カウンタシャフト５０側のギヤ等に上記潤滑構造Ａ〜Ｃを適用すればよい。

２変速機ケース
１０メインシャフト
１１，１２ニードルベアリング
２０第１メインギヤ
２１第１ハブ
２３,２４凹部
２５径方向油路
２６軸方向油路
３０第２メインギヤ
３１第２ハブ
３３円筒状フランジ部
３５第１環状突起部
３５Ａ傾斜部
３６第１環状突起部
３６Ａ傾斜部
４０シンクロ機構
４１シンクロハブ
４２シンクロスリーブ
４３第１ドグギヤ
４４第２ドグギヤ
４５第１シンクロナイザリング
４６第２シンクロナイザリング
４７Ａ，４７Ｂ貫通穴
５０カウンタシャフト
６０第１カウンタギヤ
６２第２カウンタギヤ
６５第３カウンタギヤ
６７ＰＴＯギヤ

Claims

第１シャフトと、前記第１シャフトと平行に配置された第２シャフトと、前記第１シャフトに回転自在に設けられた第１ギヤと、前記第２シャフトに設けられて前記第１ギヤと噛合する第２ギヤと、前記第１シャフトに前記第１ギヤから離間して設けられて前記第１ギヤを前記第１シャフトと選択的に結合させるシンクロ機構と、前記第２ギヤと前記シンクロ機構との間に位置する前記第２シャフトに設けられた第３ギヤと、を備える変速機の潤滑構造であって、
前記第１ギヤの前記シンクロ機構に臨む側部から軸方向に突出すると共に、その外周面を前記第３ギヤのギヤ歯と隣接させた円筒状のフランジ部と、
前記第３ギヤのギヤ歯の前記シンクロ機構側の端部と隣接する前記フランジ部の外周面に周方向に円環状に凸設された第１環状突起部と、を備える
ことを特徴とする変速機の潤滑構造。
前記第１環状突起部の前記シンクロ機構側の角部を斜めに切り欠いた
請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
前記シンクロ機構が前記フランジ部の突出端に固定されるドグギヤを含むと共に、当該ドグギヤに軸方向に貫通する複数の貫通穴が設けられた
請求項１又は２に記載の変速機の潤滑構造。
前記ギヤ歯の前記第２ギヤ側の端部と隣接する前記フランジ部の外周面に周方向に円環状に凸設された第２環状突起部をさらに備える
請求項１から３の何れか一項に記載の変速機の潤滑構造。
前記第２環状突起部の前記第２ギヤ側の角部を斜めに切り欠いた
請求項４に記載の変速機の潤滑構造。
前記第３ギヤが外部に動力を取り出す動力取出しギヤと噛合する
請求項１から５の何れか一項に記載の変速機の潤滑構造。